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12月2日，在2022世界交通運輸大會主旨報告會上，中國工程院院士、武漢理工大學首席教授姜德生，作了題為《超大容量傳感網(wǎng)絡在重大交通基礎設施中的應用與實踐》的主旨報告。報告中，他詳細闡釋了光纖波分時分混合組網(wǎng)的相關難題，并通過相關動畫生動演示了超大容量傳感網(wǎng)絡在重大交通基礎設施中的應用。

姜德生表示，交通智能化是交通強國發(fā)展中的重要內(nèi)容之一，交通智能化也是發(fā)展“創(chuàng)新、低碳、可持續(xù)”交通的重要基礎。智能交通建設目前已得到世界各國的高度重視，總體市場需求巨大。多年來，我國交通與信息技術（大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等）得到了深度融合。

智能交通由獲取全域信息的先進傳感網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)云計算平臺、智能管理系統(tǒng)三大部分組成。光纖傳感器因其具有傳輸距離遠、不受電磁干擾等獨特的優(yōu)勢，得到世界各國高度重視，特別適合惡劣環(huán)境下交通等超長線型領域的智能化信息的獲取，目前已在多個領域成功應用。隨著智能技術的發(fā)展，大容量、長距離、多參量、高可靠的傳感網(wǎng)絡成為限制智能交通發(fā)展的短板，亟需發(fā)展新型光纖傳感網(wǎng)絡。

現(xiàn)有的光纖傳感網(wǎng)主要分為兩類，一類是時分復用光纖傳感網(wǎng)，一類為波分復用光纖傳感網(wǎng)。前者的優(yōu)點在于多點分布式組網(wǎng)測量，但存在信號弱，可測參數(shù)少，響應時間慢，精度低的缺點；后者的優(yōu)點在于信號強，可測參數(shù)多，響應快，但存在單纖測量點少，不利于大規(guī)模組網(wǎng)的缺點。盡管在20多年前，就有科學家提出光纖波分時分混合組網(wǎng)的設想，但要建立這種網(wǎng)絡需要在光纖拉制過程中單脈沖動態(tài)制備大容量光柵陣列，技術難度極大，國內(nèi)外相關領域多年未解決該項難題。

經(jīng)過10多年的研究，姜德生所率團隊成功突破了相關難題，研發(fā)出大容量低損耗陣列光纖光柵動態(tài)制備關鍵技術，并研制出全套裝備，首次實現(xiàn)了在一根光纖上面可以制備10萬個甚至幾十萬個傳輸損耗小于0.5dB/km的大容量低損耗光柵陣列傳感光纖的工業(yè)化生產(chǎn)，為智能交通等領域的信息獲取提供了基礎核心技術。

同時，為滿足相關行業(yè)的工程需求，姜德生團隊還率先研制成功大容量的溫度傳感光纜、應變傳感光纜、振動傳感光纜、濕度傳感光纜等。與傳統(tǒng)的光纖傳感器每一個需要單獨自備探頭不同，新型傳感網(wǎng)絡不需要單獨的自備探頭。它就像光纜和電纜一樣，可以大規(guī)模地工業(yè)化生產(chǎn)，可靠性高，安裝便捷，可以直接植入混凝土、瀝青等路面材料中，實現(xiàn)道路全域多種參數(shù)的智能感知。

此外，姜德生團隊還研制成功大容量光柵陣列光纖應變傳感纜，為智能交通重要基礎設施的智能化提供了新的方法和手段。新型光柵應變光纜，首次實現(xiàn)了重要基礎設施長距離連續(xù)應變場的測量，由于其具有內(nèi)置預應力的功能，實現(xiàn)了應變精準傳遞，測量精度高，監(jiān)測距離長。目前，在智慧高速公路、智能機場跑道、智慧地鐵，以及水下金屬結(jié)構在線監(jiān)測網(wǎng)絡等多個行業(yè)和領域得到應用。

關鍵詞： 智能交通 基礎設施 高度重視